Перспективні напрямки інтенсифікації технологічної операції відволоження зерна

Найбільш тривалою по часу, технологічною операцією виробництва сортового борошна є операція гідротермічної обробки (відволоження, кондиціювання) зерна. В залежності від скловидності зерна пшениці час операцій триває від 6 до 20 годин. Зерно пшениці зі слабкою клейковиною до помелу можна піддавати одно- або дворазовому обробленню зволоженням з наступним відволоженням, пропарюванням вологою насиченою парою 20-30 с, термостатуванням протягом 19 - 21 хв. за температури 44 - 46 °С. Завдяки цьому поліпшуються хлібопекарні властивості зерна. Встановлено, що тривале гідротермічне оброблення (холодне кондиціювання) під час традиційного процесу підготовки зерна пшениці до перероблення, зокрема, почергове зволоження та відволожування зерна протягом 28 год., його пророщування 48 год., підвищує вміст вітамінів порівняно з їх початковою кількістю на: 66 % - тіаміну, 67 - холіну, 22 - інозиту, 18 - ніацину, більш як у 2 рази — рибофлавіну, піридоксину, аскорбінової кислоти, а кількість токоферолів збільшується у 55 разів. В даний час на борошномельних підприємствах малої та середньої потужності існує проблема нестачі площ під необхідну кількість бункерів для відволоження зерна перед помелом. У зв'язку з цим одним з напрямків дослідження процесу гідротермічної обробки (ГТО) пшениці є пошук способів інтенсивного зволоження зерна, що дозволяють скоротити технологічний цикл виробництва борошна за рахунок зменшення часу відволоження. До відомих способів інтенсифікації зволоження зерна відноситься вібраційна обробка, тобто вплив на зерно і воду потужним акустичним полем ультразвукової частоти. Антішіною Г.А., проводились дослідження способів інтенсифікації зволоження зерна, при холодному кондиціюванні з метою зменшення часу відволоження і підвищення ефективності використання зерна.

Для досягнення поставленої мети вирішувалися наступні завдання:

• Вивчення впливу глибини вакууму, створюваного пневматичною форсункою на ступінь зволоження зерна;

• дослідження впливу часу відволоження зерна на глибину проникнення вологи в зерно при зволоженні;

• визначення оптимальних режимів гідротермічної обробки зерна.

Були вивчені два способи зволоження: шляхом занурення зерна в воду (імерсійне зволоження) і шляхом додавання до зерна розрахункового (обмеженого) кількості води. При використанні обох способів зволоження прагнули отримати однакову кінцеву вологість зерна (близько 16%). У кожному із способів розглядали три різні варіанти зволоження зерна пшениці (зволожували шляхом занурення зерна у воду при атмосферному тиску; зволоження зерна проводили в установці, що знаходиться під вакуумом, після чого зерно залишали в робочій камері, в якій кожну годину протягом 6 год створювали і знімали до вихідного додатковий вакуум). Зерно пшениці зволожували водою, підфарбованою метиленовим синім індикатором (2,5%-й розчин), у відповідності з методикою. Дані щодо впливу ступеня розрідження повітря в робочій камері установки на вологість зерна м'якої пшениці наведено в табл. 1. 2

Таблиця 1. 2 Вплив вакууму на вологість зерна

	Ступінь розрідження повітря, МПа Вологість зерна (Wср),% 0,02 16,4 0,03 18,1 0,04 19,6 0,06 20,4 0,08 21,5

З даних табл. 1.2. випливає, що чим вище ступінь розрідження повітря в робочій камері установки, тим більша вологість зерна. Зростання вологості зерна із збільшенням ступеня розрідження повітря можна пояснити більш інтенсивною підготовкою капілярів зерна при попередньому зволоженні під вакуумом (очевидно, повітря з капілярів із зростанням ступеня розрідження віддаляється більш повно, і цей процес більше поширюється вглиб зерна).

За цими ж даними можна судити про те, що в установці з пневматичної форсункою складно домогтися необхідної технологічної вологості 15,0-16,5% без додаткового механічного видалення надлишків вологи з поверхні зерна. Другим недоліком даної установки є те, що вона може бути тільки періодичної дії, що ускладнює її використання в потоковому технологічному процесі. При вивченні впливу часу відволоження зерна пшениці на глибину проникнення вологи при імерсійної зволоженні були розглянуті три варіанти зволоження зерна пшениці.

• У першому способі зволоження здійснювали зануренням зерна у воду при атмосферному тиску. Через 10 секунд наважку виймали з води і видаляли надлишки вологи за допомогою фільтрувального паперу.

• У другому випадку зволоження зерна проводили в установці, що знаходилась під вакуумом. Принцип роботи установки з пневматичної форсункою заснований на створенні в робочій камері розрідження. Після створення розрідження (р = 0,04 МПа) в робочу камеру подавали воду, після закінчення 10 секунд воду з камери видаляли і подавали повітря. Надлишки вологи видаляли механічним способом (за допомогою фільтрувального паперу).

• У третьому варіанті зерно зволожували так само, як і в попередньому, але після цього зерно залишали в робочій камері, в якій кожну годину протягом 6 годин створювали і знімали додатковий тиск.

ВИСНОВОК. Тому можна зробити припущення про можливість скорочення часу відволоження при ГТО зерна пшениці в період підготовки його до помелу. Отже, практично можна значно зменшити ємність бункерів для відволоження в зерноочисному відділенні млина. Це дозволить вивільнити площу для установки додаткового устаткування і підвищити продуктивність при реконструкції діючого млина або ж зменшити об'єм будівлі при будівництві нового підприємства. Одним із перспективних напрямків інтенсифікації технологічної операції кондиціювання зерна є застосування технології дебреннінгу, лущення зерна пшениці, з послідуючою волого-тепловою обробкою і кондиціюванням зерна. Така технологія дозволяє зменшити час відволоження зерна в 2,5 – 3 рази.